钻孔屏与屏下摄像头的可靠性

  继夏普的“美人尖”小刘海屏后,今年初深天马A对外发布了基于LTPS-LCD技术的钻孔屏,可以根据客户的结构设计,把前摄像头的开孔位置任意摆放,在保持四边超窄边框的整体视觉效果同时,把前摄像头隐藏在显示屏里面,得到熄屏整体全面屏的效果。

 

  近日,供应链传出的消息称,华为正在跟显示屏厂商配合,将设计一款在显示屏上开孔,把前摄像头模组也放置到全面屏可视区里面的产品,并计划于第四季度供货。相比传统的手机把前置摄像头、听筒、传感器都集成在手机顶部刘海中,华为把听筒、传感器往上移到了屏幕边缘一条极窄的接缝上,前置摄像头则通过在显示屏里钻孔的模式设置在显示屏的显示区里面,占用面积得到大大缩减,设计思路与深天马发布的LTPS-LCD技术钻孔屏极其相似。

 

  此前行业消息人士对李星表示,华为在这款产品上,同时找过LCD面板厂和OLED面板厂讨论这项技术的可行性,并了解了具体的生产工艺与成本构成。从目前获得的信息看,华为很可能会先在LCD显示屏上先尝试这项技术,如果得到市场认可后,再看会不会往更高级的OLED显示屏上进行延伸。

 

  不过业界表示,在显示屏的显示区域钻孔的本意,就是为了缩小刘海区域对显示区域的占用,如果钻一个很大的孔,把很多组件都塞到这孔里的话,肯定不合适,这类产品主要适合放置一颗单摄像头的产品,才能把孔径开得较小,得到最好的视觉效果,不影响手机的整体美观下,又提升手机产品的科技感。

 

  因此这类只配单颗前摄像头产品,一般不会出现很高级的手机上,更适合采用深天马这种LTPS-LCD技术的钻孔屏。

 

  事实上,除了钻孔屏外,终端厂商对屏下摄像头技术也十分感兴趣。今年上半年有很多终端厂商都开始向业界咨询,面板厂商能不能推出类似屏下光学指纹识别模组一样的屏下摄像头技术,也把前置摄像头、听筒、传感器都集成显示屏的下面。

 

  不过根据李星的从业经验,以及与面板厂方面交流的信息显示,目前阶段的技术下,把声学器件集成到显示屏上的技术基本上没多大问题,主要是终端厂商的成本考虑上能不能接受。

 

  另外对于光学传感器与距离传感器方面,目前也有成熟的方案可以集成。其中光学传感器可以直接内置在显示器里面,与显示屏一起生产出来,或采取类似屏下光学指纹识别模组的模式进行集成。

 

  而距离传感器,则可以采用屏下超声波模块或者屏下IR收发模块的方式进行集成,目前在技术应用上都已解决。传感器集成在显示屏下面所成在的问题也是跟声学器件一样,仍是终端厂商的成本考虑上能不能接受。

 

  目前行业存在的最大问题是屏下摄像头技术。目前不管是哪一种显示屏,即便是不显示的时候,屏幕的透过率都比较低,而且还不能保证屏体各种部分的透过率是一样的,特别是把它作为摄像头前面的一层光学层来处理的话。

 

  我们都知道,现在的摄像头技术对传感器前面的各种光学镜头和镜片的要求都很高,为的就是能够真正的还原出外界映射到传感器上的信息能够相对准确,并且采集的信息也容易纠正外理。

 

  而在光学镜头与镜片之间插入一片透过率不高,而且透过率也不均匀的显示屏进来,这对摄像头的工作负担肯定会有几何级的增加。

 

  据李星了解,业界不是没有人尝试过这种模式,而且也做出过相关的理论模型与实物模型进行验证。在目前的现状下,至少基于结构光的3D SENSOR,由于干扰较大还无法在屏下集成,需要增加功率,并改良算法进行多次校正,才能勉强得到相要的结果。

 

  最难的还是彩色摄像部分。根据实验数据显示,LCD的显示屏熄屏时的最高透过率不会超过10%,里面还是BLACKMASK与金属线路网格的干扰,勉强成像,效果极差。而在OLED显示屏部分,熄屏时的最高透过率也仅在40%左右,同样要遇到LCD显示屏类似的问题。

 

  显示屏专家和摄像头专家还尝试过,用专业级的抗干扰成像算法优化,来去掉显示屏金属线路网格的干扰,并在摄像头区域移除黑色增强的BLACKMASK结构,但最后发现,按目前的技术来实现这种模式,成本将十分昂贵,并且处理速度上也还跟不上用户体验需求,极易造成用户体验明显下降。

 

  不过,屏下摄像头技术肯定会是业界的发展方向,不管是现在的手机,还是未来的物联网设备,屏下摄像头技术总会找到自己的应用场景。如果LCD显示屏与OLED显示屏不能实现,未来采用半导体工艺的Micro LED技术或MEMS显示技术,是不是就能实现了呢?

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发布日期:2019年03月04日  所属分类:物联网